同济大学机械与能源工程学院源于同济医工学堂时期的机电科（1912年6月）。1987年11月，机械工程学院正式成立。2012年3月，学院更名为机械与能源工程学院，学院下设机械工程系、能源工程系、中德机械工程中心，设有机械设计及理论研究所、机械电子工程研究所、现代制造技术研究所、制冷与低温工程研究所、暖通空调及燃气研究所、热能与环境工程研究所、燃气工程研究所及工业工程研究所等八个研究所以及专业基础教学部、机械实验中心和能源实验中心。另有中国工程机械学会，工程机械研究院，《中国工程机械学报》编辑部，建设部同济大学环卫机械研究所，建设部同济大学中法煤气培训中心，上海建设机器人工程技术研究中心等机构。学院行政部门包括院办、学工办、教务科等。

机械与能源工程学院共有教师170多名，有中国工程院院士1名，国家青年千人2名，教授50名、副教授42名。学院还聘请了多名国内外知名教授、学者专家为兼职、顾问和荣誉教授。学院现有全日制本科生924名，硕士研究生531名，博士研究生179名，外国留学生15名，在站博士后23名。

机械与能源工程学院设有机械工程博士后流动站，机械工程、工业工程、动力工程及工程热物理、供热、供燃气、通风及空调工程等4个博士点和相关6个硕士点,已形成机、电、液和信息技术一体化发展的以及面向能源利用和新能源开发的学科特色，培养了一大批机械设计制造、热能及暖通制冷技术的开发、应用研究、运行管理和经营管理等高级人才。